JP2006167496A - Liquid feeding/discharging apparatus and culturing apparatus - Google Patents

Liquid feeding/discharging apparatus and culturing apparatus Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To more certainly prevent a liquid drop from dropping off from a distal end of a nozzle that feeding or sucking of a liquid is not performed. <P>SOLUTION: The liquid feeding/discharging apparatus 1 is provided with a nozzle 3 for feeding or sucking the liquid A stored in a culture vessel 2 through an upper opening of the culture vessel 2; and is provided with a nozzle movement mechanism 10 for moving the nozzle 3 between a feeding/discharging position where a distal end opening of the nozzle 3 is downwardly arranged at feeding or sucking of the liquid A and a stand-by position where the distal end opening is upwardly arranged when feeding and sucking of the liquid A are not performed. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、液体給排装置および培養処理装置に関するものである。   The present invention relates to a liquid supply / discharge device and a culture treatment device.

従来、液体吐出時における吐出ノズル先端からの液だれを防止する液体吐出装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
この特許文献１に開示されている液体吐出装置は、液晶表示パネル用のガラス基板や半導体装置の半導体基板などの基板表面に現像液、エッチング液あるいは洗浄液などの各種処理液を吐出する装置であって、吐出ノズルを逆Ｊ字状に形成し、液体非吐出時における液面よりも高い位置に吐出ノズルの先端開口を下向きに配置している。この液体吐出装置によれば、液体の吐出停止時にサイフォン現象によってノズル先端から液体が吐出されてしまうことが防止できるとされている。
特開平９−１６０２５６号公報 2. Description of the Related Art Conventionally, a liquid discharge apparatus that prevents dripping from the tip of a discharge nozzle during liquid discharge is known (see, for example, Patent Document 1).
The liquid ejecting apparatus disclosed in Patent Document 1 is an apparatus that ejects various processing liquids such as a developer, an etching liquid, or a cleaning liquid onto a substrate surface such as a glass substrate for a liquid crystal display panel or a semiconductor substrate of a semiconductor device. Thus, the discharge nozzle is formed in an inverted J shape, and the tip opening of the discharge nozzle is disposed downward at a position higher than the liquid level when liquid is not discharged. According to this liquid ejecting apparatus, it is possible to prevent the liquid from being ejected from the nozzle tip due to the siphon phenomenon when the liquid ejection is stopped.
JP-A-9-160256

しかしながら、ノズルによって液体を供給し、あるいは、貯留されている液体をノズルによって吸引する場合には、ノズルの内壁にも微量の液滴が付着する。そして、この液滴は、液体吐出装置や周囲の機器の振動等によって経時的に移動し、他の液滴と結合してより大きな液滴となり、ノズルの先端から落下することが考えられる。このため、特許文献１におけるように液体非吐出時の液面の位置をノズルの先端開口よりも低い位置に配置したとしても、ノズルの先端から液滴が落下することを完全に防止することはできないという不都合がある。   However, when liquid is supplied by the nozzle or when the stored liquid is sucked by the nozzle, a minute amount of liquid droplets also adhere to the inner wall of the nozzle. Then, it is conceivable that the droplets move with time due to vibrations of the liquid ejecting apparatus and surrounding devices, combine with other droplets to become larger droplets, and fall from the tip of the nozzle. For this reason, even if the position of the liquid level at the time of non-ejection of the liquid is arranged at a position lower than the tip opening of the nozzle as in Patent Document 1, it is possible to completely prevent the liquid droplet from dropping from the tip of the nozzle. There is an inconvenience that it cannot be done.

特に、培養容器内に液体を供給する場合に、液滴が周囲に落下すると、周囲環境を汚してしまう不都合がある。さらに、培養容器内から吸引した液体が周囲に落下すると、液体内に含有されている検体の一部が周囲に飛散することにもなり、飛散した検体が他の検体に混入する、いわゆるクロスコンタミネーションが発生する原因ともなり得る。この場合に、ノズル内を常にポンプで吸引状態にしておくことも考えられるが、騒音や構成部品の寿命等が問題となる。また、ノズルの内壁面に付着した微細な液滴まで確実に吸引するには、高い吸引能力のポンプを用意する必要があり非効率でもある。   In particular, when a liquid is supplied into the culture vessel, there is a disadvantage that the surrounding environment is soiled if the droplet falls to the surroundings. Furthermore, if the liquid sucked from the culture container falls to the surrounding area, a part of the specimen contained in the liquid may scatter to the surrounding area, and the scattered specimen is mixed with other specimens, so-called cross contamination. It can also be a cause of nations. In this case, it is conceivable to always keep the inside of the nozzle in a suction state with a pump, but noise, the life of components, and the like become problems. Moreover, in order to reliably suck even fine droplets adhering to the inner wall surface of the nozzle, it is necessary to prepare a pump having a high suction capability, which is inefficient.

この発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、液体の供給または吸引を行っていないときに、ノズルの先端から液滴が落下することをより確実に防止できる液体給排装置と、これを備える培養処理装置とを提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and a liquid supply / discharge device that can more reliably prevent liquid droplets from falling from the tip of the nozzle when liquid supply or suction is not performed, It aims at providing a culture treatment apparatus provided with this.

上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明は、培養容器の上部開口を介して培養容器内部に貯留される液体を供給または吸引するノズルを備えるとともに、液体の供給または吸引時にノズルの先端開口を下向きに配置する給排位置と、液体の供給および吸引を行わない時に前記先端開口を上向きに配置する待機位置との間でノズルを移動させるノズル移動機構を備える液体給排装置を提供する。 In order to achieve the above object, the present invention provides the following means.
The present invention includes a nozzle for supplying or sucking liquid stored in the culture container through the upper opening of the culture container, and a supply / discharge position in which the tip opening of the nozzle is disposed downward when supplying or sucking the liquid; Provided is a liquid supply / discharge device including a nozzle moving mechanism that moves a nozzle to and from a standby position in which the tip opening is disposed upward when liquid supply and suction are not performed.

本発明によれば、ノズル移動機構を作動させてノズルの先端開口を下向きにした給排位置に配置して、培養容器の上部開口を介して培養容器内に液体を供給することができる。一方、液体の供給および吸引を行わない時にはノズル移動機構を作動させてノズルの先端開口を上向きにした待機位置に配置する。これにより、ノズルの内壁面に付着した微細な液滴が振動等によって結合して大きな液滴となっても、落下することがなく、液だれを防止することができる。   According to the present invention, it is possible to supply the liquid into the culture vessel through the upper opening of the culture vessel by disposing the nozzle moving mechanism at the supply / discharge position with the tip opening of the nozzle facing downward. On the other hand, when the supply and suction of the liquid are not performed, the nozzle moving mechanism is operated and disposed at a standby position with the tip opening of the nozzle facing upward. As a result, even if fine droplets adhering to the inner wall surface of the nozzle are combined by vibration or the like and become large droplets, they do not fall and can prevent dripping.

上記発明においては、前記ノズル移動機構が、略水平な軸線回りに回転可能な回転ヘッドを備え、前記ノズルが、前記回転ヘッドに、半径方向外方を向けて固定されていることとしてもよい。
このようにすることで、培養容器内に液体を供給しまたは培養容器内の液体を吸引する場合には、回転ヘッドを回転させてノズルを下向きにし、培養容器に対して液体を供給または吸引することができる。また、培養容器に対する液体の供給および吸引を行わない場合には、回転ヘッドを回転させる。回転ヘッドは略水平な軸線回りに回転可能に設けられているので、ノズルの先端開口を水平方向よりも上方に向かうように配置することができ、それによって、先端開口からの液だれを防止することができる。 In the above invention, the nozzle moving mechanism may include a rotary head that can rotate about a substantially horizontal axis, and the nozzle may be fixed to the rotary head with a radially outward direction.
In this way, when supplying the liquid into the culture container or sucking the liquid in the culture container, the rotary head is rotated so that the nozzle faces downward, and the liquid is supplied to or sucked from the culture container. be able to. In addition, when the supply and suction of the liquid to the culture container are not performed, the rotary head is rotated. Since the rotary head is provided so as to be rotatable about a substantially horizontal axis, the nozzle tip opening can be arranged so as to be directed higher than the horizontal direction, thereby preventing dripping from the tip opening. be able to.

また、上記発明においては、前記ノズルが複数備えられ、各ノズルが９０°より大きな間隔をあけて回転ヘッドに固定されていることが好ましい。
このようにすることで、一のノズルを下向きにして培養容器に対して液体を供給または吸引しているときに、他のノズルを水平方向よりも上方に向かうように配置することができる。したがって、供給または吸引しているノズルとは異なるノズルから培養容器内に液滴が落下してしまうことを防止することができる。 Moreover, in the said invention, it is preferable that the said nozzle is provided with two or more and each nozzle is being fixed to the rotary head at intervals larger than 90 degrees.
By doing in this way, when supplying or sucking the liquid to the culture vessel with one nozzle facing downward, the other nozzle can be arranged so as to be directed upward from the horizontal direction. Therefore, it is possible to prevent the droplets from falling into the culture vessel from a nozzle different from the nozzle that is supplying or sucking.

また、本発明は、上記いずれかの液体給排装置を備える培養処理装置を提供する。
培養処理装置は、培養容器の上部開口から内部の検体に対して、培養液の供給や吸引、薬液の供給等の所定の処理を施す。
本発明によれば、液体給排装置が培養容器内に液体を供給し、あるいは、培養容器内に貯留されている液体を吸引するので、ノズルの先端開口から不必要な液体が培養容器内に落下したり、培養容器の周囲に飛散したりすることを防止して、清浄な環境において培養容器内の検体に対し処理を施すことができる。 Moreover, this invention provides the culture treatment apparatus provided with one of the said liquid supply / discharge devices.
The culture treatment apparatus performs predetermined processing such as supply or suction of a culture solution or supply of a chemical solution to an internal sample from the upper opening of the culture vessel.
According to the present invention, since the liquid supply / discharge device supplies the liquid into the culture container or sucks the liquid stored in the culture container, unnecessary liquid is introduced into the culture container from the tip opening of the nozzle. The specimen in the culture container can be processed in a clean environment by preventing it from falling or scattering around the culture container.

本発明によれば、培養容器に液体を供給しあるいは培養容器内の液体を吸引するノズル先端から、ノズルの内壁面に付着していた液滴が予期せずに落下してしまうことを防止することができる。したがって、培養容器内に意図しない液体が混入したり、培養容器外に飛散したりすることをより確実に防止することができるという効果を奏する。   According to the present invention, the liquid droplets attached to the inner wall surface of the nozzle are prevented from unexpectedly dropping from the tip of the nozzle that supplies the liquid to the culture container or sucks the liquid in the culture container. be able to. Therefore, there is an effect that it is possible to more reliably prevent an unintended liquid from being mixed into the culture vessel or scattered outside the culture vessel.

本発明の第１の実施形態に係る液体給排装置１について図１および図２を参照して、以下に説明する。
本実施形態に係る液体給排装置１は、図１に示されるように、液体供給装置であって、培養容器２に液体Ａを放出するノズル３と、ノズル３から放出する液体Ａを貯留する液体容器４と、該液体容器４からノズル３に向けて液体Ａを送給する送給配管５およびポンプ６とを備えるとともに、ノズル３を回転させる回転ヘッド７を備えている。 A liquid supply / discharge device 1 according to a first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 and 2.
As shown in FIG. 1, the liquid supply / discharge device 1 according to the present embodiment is a liquid supply device that stores a liquid 3 discharged from the nozzle 3 and a nozzle 3 that discharges the liquid A into the culture vessel 2. A liquid container 4, a supply pipe 5 for supplying the liquid A from the liquid container 4 toward the nozzle 3, and a pump 6 are provided, and a rotary head 7 that rotates the nozzle 3 is provided.

ノズル３の先端には使い捨て可能なチップ８が着脱可能に取り付けられている。
また、培養容器２に送給する液体Ａとしては、培養液や、該培養液に混入させる成長因子や栄養剤あるいは抗生物質等の薬液や、培養容器に付着して成長した細胞を培養容器から剥離させるためのトリプシンのような蛋白質分解酵素を挙げることができる。 A disposable tip 8 is detachably attached to the tip of the nozzle 3.
Further, as the liquid A to be fed to the culture vessel 2, a culture solution, a chemical solution such as a growth factor, a nutrient or an antibiotic mixed in the culture solution, or a cell grown on the culture vessel from the culture vessel is used. A proteolytic enzyme such as trypsin for peeling off can be mentioned.

回転ヘッド７は、ノズル３を固定するヘッド部９と、該ヘッド部９を略水平な軸線回りに回転させるモータ１０とを備えている。ノズル３は、チップ８の先端開口８ａが半径方向外方に向かうようにヘッド部９に固定されている。   The rotary head 7 includes a head portion 9 that fixes the nozzle 3 and a motor 10 that rotates the head portion 9 about a substantially horizontal axis. The nozzle 3 is fixed to the head portion 9 so that the tip opening 8a of the chip 8 is directed outward in the radial direction.

このように構成された本実施形態に係る液体給排装置１の作用について、以下に説明する。
本実施形態に係る液体給排装置１により培養容器２内に液体Ａを供給するには、培養容器２を回転ヘッド７のヘッド部９の下方に配置した状態で、モータ１０を作動させ、回転ヘッド７のヘッド部９を略水平な軸線回りに回転させる。そして、図２に実線で示されるように、ヘッド部９に固定したノズル３の先端が下向きに配置された時点でヘッド部９の回転を停止し、ポンプ６を作動させる。 The operation of the liquid supply / discharge device 1 according to this embodiment configured as described above will be described below.
In order to supply the liquid A into the culture vessel 2 by the liquid supply / discharge device 1 according to this embodiment, the motor 10 is operated and rotated while the culture vessel 2 is disposed below the head portion 9 of the rotary head 7. The head portion 9 of the head 7 is rotated around a substantially horizontal axis. Then, as indicated by a solid line in FIG. 2, when the tip of the nozzle 3 fixed to the head unit 9 is disposed downward, the rotation of the head unit 9 is stopped and the pump 6 is operated.

これにより、液体容器４内に貯留されている液体Ａが送給配管５を介してノズル３に送られ、ノズル３の先端のチップ８から下向きに放出される。培養容器２はヘッド部９の下方に配置されているので、ノズル３から放出された液体Ａは培養容器２内に投入され、外部に飛散することが防止される。   As a result, the liquid A stored in the liquid container 4 is sent to the nozzle 3 via the feed pipe 5 and discharged downward from the tip 8 at the tip of the nozzle 3. Since the culture vessel 2 is disposed below the head portion 9, the liquid A discharged from the nozzle 3 is introduced into the culture vessel 2 and is prevented from being scattered outside.

次に、培養容器２内への液体の供給が終了した場合には、モータ１０を作動させて回転ヘッド７のヘッド部９を略水平な軸線回りに回転させる。そして、図２に鎖線で示されるように、ヘッド部９に固定したノズル３の先端が水平方向よりも上向きになる待機位置に配置する。これにより、チップ８の先端開口８ａが上向きに配置されるので、送給配管５、ノズル３またはチップ８の内面に液滴が付着していたとしても、それが予期しない状態でチップ８の先端開口８ａから流れ出ることが確実に防止されることになる。   Next, when the supply of the liquid into the culture vessel 2 is completed, the motor 10 is operated to rotate the head portion 9 of the rotary head 7 around a substantially horizontal axis. Then, as indicated by a chain line in FIG. 2, the nozzle 3 fixed to the head portion 9 is disposed at a standby position where the tip of the nozzle 3 faces upward in the horizontal direction. As a result, the tip opening 8a of the chip 8 is arranged upward, so that even if a droplet has adhered to the inner surface of the feed pipe 5, the nozzle 3 or the chip 8, the tip of the chip 8 is in an unexpected state. It is reliably prevented from flowing out from the opening 8a.

この場合において、本実施形態に係る液体給排装置１によれば、液滴が落下することを防止するために、回転ヘッド７のヘッド部９を回転させるだけで済み、吸引力の高いポンプによって吸引し続ける必要がなく、簡易かつより確実に、しかも振動や騒音もなく効率的に液だれを防止することができるという利点がある。   In this case, according to the liquid supply / discharge device 1 according to the present embodiment, it is only necessary to rotate the head portion 9 of the rotary head 7 in order to prevent the liquid droplet from dropping, and the pump with a high suction force is used. There is an advantage that it is not necessary to keep sucking, and it is possible to prevent dripping easily and more reliably and efficiently without vibration and noise.

なお、本実施形態においては、ノズル３の先端にチップ８を取り付けた状態で、待機位置に配置する場合について説明したが、チップ８を廃棄し、あるいは交換した後にノズル３を待機位置に配置することにしてもよい。
また、本実施形態に係る液体給排装置１としては、培養容器内に液体を供給する液体供給装置を例に挙げて説明したが、これに代えて、培養容器内に貯留されている液体を吸引する液体吸引装置に同様の構造を適用することにしてもよい。 In the present embodiment, the case where the tip 8 is attached to the tip of the nozzle 3 and disposed at the standby position has been described. However, the nozzle 3 is disposed at the standby position after the tip 8 is discarded or replaced. You may decide.
In addition, as the liquid supply / discharge device 1 according to the present embodiment, the liquid supply device that supplies the liquid into the culture container has been described as an example, but instead, the liquid stored in the culture container is used. A similar structure may be applied to the liquid suction device for suction.

次に、本発明の第２の実施形態に係る液体給排装置１１について、図３および図４を参照して以下に説明する。
本実施形態の説明において、上述した第１の実施形態に係る液体給排装置１と構成を共通とする箇所には同一符号を付して説明を省略する。 Next, a liquid supply / discharge device 11 according to a second embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 3 and 4.
In the description of the present embodiment, portions having the same configuration as those of the liquid supply / discharge device 1 according to the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

本実施形態に係る液体給排装置１１は、図３および図４に示されるように、回転ヘッド７のヘッド部９に２個のノズル３が固定されている点において第１の実施形態に係る液体給排装置１と相違している。
各ノズル３には、別々の送給配管５，５′、ポンプ６，６′および液体容器４，４′が接続され、別個の液体Ａ，Ｂがそれぞれ送給されるようになっている。
また、２つのノズルは、図４に示されるように、９０°より大きな角度、例えば、１２０°の角度をあけてヘッド部９に固定されている。 As shown in FIGS. 3 and 4, the liquid supply / discharge device 11 according to the present embodiment relates to the first embodiment in that two nozzles 3 are fixed to the head portion 9 of the rotary head 7. This is different from the liquid supply / discharge device 1.
Each nozzle 3 is connected to a separate feed pipe 5, 5 ′, pump 6, 6 ′ and liquid container 4, 4 ′ so that separate liquids A and B are fed respectively.
As shown in FIG. 4, the two nozzles are fixed to the head portion 9 at an angle larger than 90 °, for example, an angle of 120 °.

このように構成された本実施形態に係る液体給排装置１１の作用について以下に説明する。
本実施形態に係る液体給排装置１１により培養容器２内に液体Ａを供給するには、培養容器２を回転ヘッド７のヘッド部９の下方に配置した状態で、モータ１０を作動させ、回転ヘッド７のヘッド部９を略水平な軸線回りに回転させる。そして、図４（ａ）に示されるように、液体容器４に接続されたノズル３の先端が下向きに配置された時点でヘッド部９の回転を停止し、ポンプ６を作動させる。 The operation of the liquid supply / discharge device 11 according to this embodiment configured as described above will be described below.
In order to supply the liquid A into the culture vessel 2 by the liquid supply / discharge device 11 according to this embodiment, the motor 10 is operated and rotated while the culture vessel 2 is disposed below the head portion 9 of the rotary head 7. The head portion 9 of the head 7 is rotated around a substantially horizontal axis. Then, as shown in FIG. 4A, when the tip of the nozzle 3 connected to the liquid container 4 is disposed downward, the rotation of the head unit 9 is stopped and the pump 6 is operated.

これにより、液体容器４内に貯留されている液体Ａが送給配管５を介してノズル３に送られ、ノズル３の先端のチップ８から下向きに放出される。培養容器２はヘッド部９の下方に配置されているので、ノズル３から放出された液体Ａは培養容器２内に投入され、外部に飛散することが防止される。   As a result, the liquid A stored in the liquid container 4 is sent to the nozzle 3 via the feed pipe 5 and discharged downward from the tip 8 at the tip of the nozzle 3. Since the culture vessel 2 is disposed below the head portion 9, the liquid A discharged from the nozzle 3 is introduced into the culture vessel 2 and is prevented from being scattered outside.

一方、培養容器２内に液体Ｂを供給するには、培養容器２を回転ヘッド７のヘッド部９の下方に配置した状態で、モータ１０を作動させ、回転ヘッド７のヘッド部９を略水平な軸先回りに回転させる。そして、図４（ｂ）に示されるように、液体容器４′に接続されたノズル３の先端が下向きに配置された時点でヘッド部９の回転を停止し、ポンプ６′を作動させる。
これにより、液体容器４′内に貯留されている液体Ｂが送給配管５′を介してノズル３に送られ、ノズル３の先端のチップ８から下向きに放出される。 On the other hand, in order to supply the liquid B into the culture vessel 2, the motor 10 is operated in a state where the culture vessel 2 is disposed below the head portion 9 of the rotary head 7, and the head portion 9 of the rotary head 7 is moved substantially horizontally. Rotate around the right axis. Then, as shown in FIG. 4B, when the tip of the nozzle 3 connected to the liquid container 4 'is disposed downward, the rotation of the head portion 9 is stopped and the pump 6' is operated.
As a result, the liquid B stored in the liquid container 4 ′ is sent to the nozzle 3 via the feed pipe 5 ′ and discharged downward from the tip 8 at the tip of the nozzle 3.

次に、培養容器２内への液体Ａあるいは液体Ｂの供給が終了した場合には、モータ１０を作動させて回転ヘッド７のヘッド部９を略水平な軸線回りに回転させる。そして、図４（ｃ）に示されるように、ヘッド部９に固定した２つのノズル３の先端が水平方向よりも上向きになる待機位置に配置する。これにより、２つのチップ８の先端開口８ａが上向きに配置されるので、送給配管５、５′、ノズル３またはチップ８の内面に液滴が付着していたとしても、それが予期しない状態でチップ８の先端開口８ａから流れ出ることが確実に防止されることになる。   Next, when the supply of the liquid A or the liquid B into the culture vessel 2 is completed, the motor 10 is operated to rotate the head portion 9 of the rotary head 7 around a substantially horizontal axis. Then, as shown in FIG. 4C, the two nozzles 3 fixed to the head unit 9 are arranged at a standby position where the tips of the nozzles 3 are upward from the horizontal direction. As a result, since the tip openings 8a of the two chips 8 are arranged upward, even if droplets adhere to the inner surfaces of the feed pipes 5, 5 ', the nozzle 3 or the chip 8, this is an unexpected state. Thus, it is possible to reliably prevent the tip 8 from flowing out from the tip opening 8a.

本実施形態に係る液体給排装置１１によっても、第１の実施形態と同様に、液滴が落下することを防止するために、回転ヘッド７のヘッド部９を回転させるだけで済み、吸引力の高いポンプによって吸引し続ける必要がなく、簡易かつより確実に液だれを防止することができる。   Similarly to the first embodiment, the liquid supply / discharge device 11 according to the present embodiment only needs to rotate the head portion 9 of the rotary head 7 in order to prevent the droplets from falling, and the suction force Therefore, it is not necessary to keep sucking with a high-pump pump, and dripping can be prevented easily and more reliably.

特に、本実施形態に係る液体給排装置１１によれば、２つのノズル３が相互に１２０°の角度をあけて配置されているので、一方のノズル３を下向きに配置したときには、他方のノズル３は水平方向よりも上向きに配置されることになる。したがって、異なる２種類の液体Ａ，Ｂを同一の液体給排装置１１によって供給することができ、しかも、一方のノズル３から一方の液体Ａ（Ｂ）を培養容器２内に供給しているときに、他方のノズル３の先端から他方の液体Ｂ（Ａ）が滴下されてしまうことをも防止できる。   In particular, according to the liquid supply / discharge device 11 according to the present embodiment, the two nozzles 3 are arranged at an angle of 120 ° to each other, so when one nozzle 3 is arranged downward, the other nozzle 3 is arranged above the horizontal direction. Accordingly, when two different types of liquids A and B can be supplied by the same liquid supply / discharge device 11 and one liquid A (B) is supplied from the one nozzle 3 into the culture vessel 2. In addition, the other liquid B (A) can be prevented from dripping from the tip of the other nozzle 3.

なお、本実施形態においても、液体供給装置を例に挙げて説明したが、液体吸引装置に適用することにしてもよい。また、複数のノズルの内、いずれかを液体供給用に、他のいずれかを液体吸引用にすることにしてもよい。さらに、ノズル間の間隔を１２０°に設定したが、これに代えて、９０°より大きな任意の角度を採用してもよい。   In the present embodiment, the liquid supply device has been described as an example, but may be applied to a liquid suction device. Further, any one of the plurality of nozzles may be used for liquid supply, and any other may be used for liquid suction. Furthermore, although the interval between the nozzles is set to 120 °, an arbitrary angle larger than 90 ° may be adopted instead.

次に、本発明の第３の実施形態に係る液体給排装置１２について、図５および図６を参照して説明する。
本実施形態の説明においても、上述した第１、第２の実施形態に係る液体給排装置１，１１と構成を共通とする箇所に同一符号を付して説明を省略する。 Next, a liquid supply / discharge device 12 according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 5 and 6.
Also in the description of the present embodiment, the same reference numerals are given to portions having the same configuration as the liquid supply / discharge devices 1 and 11 according to the first and second embodiments described above, and the description thereof is omitted.

本実施形態に係る液体給排装置１２は、図５および図６に示されるように、第２の実施形態に係る液体給排装置１１と同様にヘッド部９に固定された２つのノズル３を備えるとともに、第３のノズル３′を備えている。２つのノズル３は、送給配管５，５′およびポンプ６，６′を介して液体容器４，４′に接続され、液体容器４，４′に貯留されている液体Ａ，Ｂをノズル３の先端に取り付けられたチップ８の先端開口８ａからそれぞれ吐出させることができるようになっている。   As shown in FIG. 5 and FIG. 6, the liquid supply / discharge device 12 according to this embodiment includes two nozzles 3 fixed to the head portion 9 in the same manner as the liquid supply / discharge device 11 according to the second embodiment. And a third nozzle 3 '. The two nozzles 3 are connected to the liquid containers 4 and 4 ′ via the supply pipes 5 and 5 ′ and the pumps 6 and 6 ′, and the liquids A and B stored in the liquid containers 4 and 4 ′ are supplied to the nozzle 3. The tip 8 attached to the tip of the tip 8 can be discharged from the tip opening 8a.

第３のノズル３′には、配管５″を介してシリンジポンプ６″が接続されている。シリンジポンプ６″は、シリンダ内においてピストンを往復動させることにより配管５″内に発生する圧力を利用してノズル３′の先端のチップ８′に接触させた培養容器２内の液体を吸引または排出するようになっている。ピストンの往復動作距離を制限することによって、培養容器２内の液体をチップ８′内にのみ吸引するようになっている。
これら３つのノズル３，３′は、図６に示されるように、互いに１２０°の間隔をあけてヘッド部９に固定されている。 A syringe pump 6 "is connected to the third nozzle 3 'via a pipe 5". The syringe pump 6 ″ sucks or sucks the liquid in the culture vessel 2 brought into contact with the tip 8 ′ at the tip of the nozzle 3 ′ using the pressure generated in the pipe 5 ″ by reciprocating the piston in the cylinder. It comes to discharge. By limiting the reciprocating distance of the piston, the liquid in the culture vessel 2 is sucked only into the tip 8 '.
As shown in FIG. 6, these three nozzles 3 and 3 'are fixed to the head portion 9 with an interval of 120 ° therebetween.

このように構成された本実施形態に係る液体給排装置１２の作用について、以下に説明する。
本実施形態に係る液体給排装置１２により培養容器２内に液体Ａを供給するには、培養容器２を回転ヘッド７のヘッド部９の下方に配置した状態で、モータ１０を作動させ、回転ヘッド７のヘッド部９を略水平な軸線回りに回転させる。そして、図６（ａ）に示されるように、液体容器４に接続されたノズル３の先端が下向きに配置された時点でヘッド部９の回転を停止し、ポンプ６を作動させる。これにより、液体容器４内に貯留されている液体Ａが送給配管５を介してノズル３に送られ、ノズル３の先端のチップ８から下向きに放出される。 The operation of the liquid supply / discharge device 12 according to the present embodiment configured as described above will be described below.
In order to supply the liquid A into the culture vessel 2 by the liquid supply / discharge device 12 according to this embodiment, the motor 10 is operated and rotated while the culture vessel 2 is disposed below the head portion 9 of the rotary head 7. The head portion 9 of the head 7 is rotated around a substantially horizontal axis. Then, as shown in FIG. 6A, when the tip of the nozzle 3 connected to the liquid container 4 is disposed downward, the rotation of the head unit 9 is stopped and the pump 6 is operated. As a result, the liquid A stored in the liquid container 4 is sent to the nozzle 3 via the feed pipe 5 and discharged downward from the tip 8 at the tip of the nozzle 3.

一方、培養容器２内に液体Ｂを供給するには、培養容器２を回転ヘッド７のヘッド部９の下方に配置した状態で、モータ１０を作動させ、回転ヘッド７のヘッド部９を略水平な軸先回りに回転させる。そして、図６（ｂ）に示されるように、液体容器４′に接続されたノズル３の先端が下向きに配置された時点でヘッド部９の回転を停止し、ポンプ６′を作動させる。これにより、液体容器４′内に貯留されている液体Ｂが送給配管５′を介してノズル３に送られ、ノズル３の先端のチップ８から下向きに放出される。   On the other hand, in order to supply the liquid B into the culture vessel 2, the motor 10 is operated in a state where the culture vessel 2 is disposed below the head portion 9 of the rotary head 7, and the head portion 9 of the rotary head 7 is moved substantially horizontally. Rotate around the right axis. Then, as shown in FIG. 6B, when the tip of the nozzle 3 connected to the liquid container 4 ′ is disposed downward, the rotation of the head portion 9 is stopped and the pump 6 ′ is operated. As a result, the liquid B stored in the liquid container 4 ′ is sent to the nozzle 3 via the feed pipe 5 ′ and discharged downward from the tip 8 at the tip of the nozzle 3.

さらに、培養容器２内の液体をいわゆるピペッティング動作によって攪拌等する場合には、モータ１０を作動させて回転ヘッド７のヘッド部９を略水平な軸線回りに回転させる。そして、図６（ｃ）に示されるように、ノズル３′が下向きになるように配置する。この状態で回転ヘッド７を培養容器２に近接させて、培養容器２内の液体にノズル３′先端のチップ８′を接触させ、シリンジポンプ６″を駆動する。   Further, when the liquid in the culture vessel 2 is agitated by so-called pipetting operation, the motor 10 is operated to rotate the head portion 9 of the rotary head 7 around a substantially horizontal axis. Then, as shown in FIG. 6C, the nozzle 3 'is disposed so as to face downward. In this state, the rotary head 7 is brought close to the culture vessel 2, the tip 8 'at the tip of the nozzle 3' is brought into contact with the liquid in the culture vessel 2, and the syringe pump 6 "is driven.

これにより、配管５″内およびノズル３′、チップ８′内に生ずる圧力変化によって、培養容器２内の液体がチップ８′内に吸引され、吐出されることが繰り返される。これにより、培養容器２内の液体が攪拌されることになる。   Thereby, the liquid in the culture vessel 2 is repeatedly sucked and discharged into the tip 8 'by the pressure change generated in the pipe 5 ", the nozzle 3' and the tip 8 '. The liquid in 2 will be stirred.

ピペッティング動作が終了した後には、図示しないチップ交換装置によって使用済みのチップ８′を新たなチップに交換する。培養容器２内の液体は、チップ８′にのみ接触していたので、新たなチップへの交換によって、ノズル３′を含む配管系には液体が残留しない。したがって、図６（ｃ）に示される位置を待機位置とすることにより、液体の給排を行わない状態においても、３つのノズル３，３′の先端からの液だれを防止することができる。   After the pipetting operation is completed, the used chip 8 'is replaced with a new chip by a chip exchanging device (not shown). Since the liquid in the culture vessel 2 was in contact only with the tip 8 ', the liquid does not remain in the piping system including the nozzle 3' by replacement with a new tip. Therefore, by setting the position shown in FIG. 6C as the standby position, it is possible to prevent the dripping from the tips of the three nozzles 3 and 3 ′ even when the liquid is not supplied or discharged.

次に、本発明の一実施形態に係る培養処理装置２０について、図７〜図１３を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る培養処理装置２０は、図７に示される自動培養装置２１に適用する。
この自動培養装置２１は、図７に示されるように、シャッタ２２を介して相互に連絡する第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２とを備えている。 Next, a culture treatment apparatus 20 according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
The culture treatment apparatus 20 according to this embodiment is applied to an automatic culture apparatus 21 shown in FIG.
As shown in FIG. 7, the automatic culture apparatus 21 includes a first space S1 and a second space S2 that communicate with each other via a shutter 22.

第１空間Ｓ１の両側空間Ｓ１１，Ｓ１３には、培養容器２を収容する培養室２４が２個ずつ計４個配置され、中央空間Ｓ１２には、培養容器２を移動するための搬送ロボット２５が備えられている。中央空間Ｓ１２の上部には、中央空間Ｓ１２内の空気を浄化するために清浄な下降空気流を送る空気清浄部２６が設けられている。
４個の培養室２４は、それぞれ中央空間Ｓ１２に向けて扉２４ａを配置することにより、横に並んだ２個ずつが相互に扉２４ａを対向させて、間隔をあけて配置されている。 A total of four culture chambers 24 each containing two culture vessels 2 are arranged in both side spaces S11 and S13 of the first space S1, and a transfer robot 25 for moving the culture vessel 2 is arranged in the central space S12. Is provided. In the upper part of the central space S12, an air purifying unit 26 is provided for sending a clean descending air flow to purify the air in the central space S12.
The four culture chambers 24 are arranged at intervals with the doors 24a facing each other by arranging the doors 24a toward the central space S12.

前記各培養室２４は、図８および図９に示されるように、一側面に開口部２４ｂを有し、該開口部２４ｂを開閉可能な扉２４ａを備えている。開口部２４ｂに向かって左右の側壁には、対応する高さ位置に複数のレール状のトレイ保持部材２４ｃが設けられており、左右対となる各トレイ保持部材２４ｃに掛け渡すようにして、トレイ２７を上下方向に複数段収容できるようになっている。なお、トレイ保持部材２４ｃはレール状に限定されず、トレイ２７を出し入れ可能に支持することができれば任意の形態でよい。また、各培養室２４内は、所定の培養条件、例えば、温度３７±０．５℃、湿度１００％およびＣＯ２濃度５％等に維持されている。 As shown in FIGS. 8 and 9, each culture chamber 24 has an opening 24b on one side surface and includes a door 24a that can open and close the opening 24b. A plurality of rail-like tray holding members 24c are provided at corresponding height positions on the left and right side walls toward the opening 24b. 27 can be accommodated in a plurality of stages in the vertical direction. The tray holding member 24c is not limited to a rail shape, and may be in any form as long as the tray 27 can be supported in a removable manner. Each culture chamber 24 is maintained at predetermined culture conditions such as a temperature of 37 ± 0.5 ° C., a humidity of 100%, and a CO 2 concentration of 5%.

各トレイ２７には、複数個、例えば、１０個の培養容器２を並べて載置できるようになっている。各培養容器２は、図１０に示されるように、容器本体２ａと、該容器本体２ａの上面に設けられた蓋体２ｂとからなり、容器本体２ａの左右の側面には、後述する第２空間内のハンドにより引っかけられる突起２ｃが設けられている。   A plurality of, for example, ten culture vessels 2 can be placed side by side on each tray 27. As shown in FIG. 10, each culture container 2 is composed of a container body 2a and a lid 2b provided on the upper surface of the container body 2a. A protrusion 2c that is hooked by a hand in the space is provided.

各培養室２４の下方には、図７に示されるように、未使用の培養容器２をトレイ２７に搭載した状態で複数収容するストッカ２８が配置されている。
前記搬送ロボット２５は、４個の培養室２４の間隔位置のほぼ中央に配置されている。該搬送ロボット２５は、水平回転可能な第１アーム２５ａと、該第１アーム２５ａの先端に鉛直軸回りに回転可能に連結された第２アーム２５ｂと、該第２アーム２５ｂの先端に鉛直軸回りに回転可能に取り付けられ、それ自身は駆動部、伝導機構などの培養室内の環境を劣化させる機構を持たないハンド２５ｃと、これら第１アーム２５ａ、第２アーム２５ｂおよびハンド２５ｃを昇降可能な昇降機構２５ｄとを備えている。これにより、搬送ロボット２５は、４個の培養室２４内の全てのトレイ２７にアクセスするとともに、前記シャッタ２２を跨いで第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２との間に配置されたコンベア２９上にトレイ２７を引き渡すことができる水平方向の動作範囲を有している。 Under each culture chamber 24, as shown in FIG. 7, a stocker 28 for accommodating a plurality of unused culture containers 2 mounted on a tray 27 is disposed.
The transfer robot 25 is disposed approximately at the center of the interval between the four culture chambers 24. The transfer robot 25 includes a first arm 25a that can be rotated horizontally, a second arm 25b that is rotatably connected to the tip of the first arm 25a around a vertical axis, and a vertical axis that is connected to the tip of the second arm 25b. A hand 25c that is rotatably mounted around itself and does not have a mechanism for deteriorating the environment in the culture chamber, such as a drive unit and a conduction mechanism, and the first arm 25a, the second arm 25b, and the hand 25c can be moved up and down. And an elevating mechanism 25d. Thereby, the transfer robot 25 accesses all the trays 27 in the four culture chambers 24, and on the conveyor 29 disposed between the first space S <b> 1 and the second space S <b> 2 across the shutter 22. It has a horizontal operating range in which the tray 27 can be handed over.

前記コンベア２９は、搬送ロボット２５のハンド２５ｃの幅寸法より大きな間隔をあけて左右に配置された２本の無端ベルト２９ａを備え、これら無端ベルト２９ａに掛け渡してトレイ２７を載置できるようになっている。また、搬送ロボット２５は、培養室２４内の全てのトレイ２７にアクセスするとともに、前記ストッカ２８内の少なくとも最上段のトレイ２７に対応する位置に設けられた導入口（図示略）にアクセスできる垂直方向の動作範囲を有している。
なお、ベルト２９ａは無端ベルトに限られない。 The conveyor 29 includes two endless belts 29a arranged on the left and right sides with a gap larger than the width dimension of the hand 25c of the transport robot 25, so that the tray 27 can be placed over the endless belts 29a. It has become. The transfer robot 25 has access to all trays 27 in the culture chamber 24 and can access an inlet (not shown) provided at a position corresponding to at least the uppermost tray 27 in the stocker 28. Has an operating range of directions.
The belt 29a is not limited to an endless belt.

前記ハンド２５ｃは、トレイ２７を載置可能に水平方向に延びる平坦な形状に形成されており、培養室２４に収容されているトレイ２７間の隙間に挿入可能な厚さ寸法に形成されている。そして、ハンド２５ｃは、トレイ２７間の隙間に挿入された状態から上昇させられることにより、２本の腕によってトレイ２７を下方から押し上げてトレイ保持部材２４ｃから取り上げるとともに、トレイ２７を安定して保持できるようになっている。   The hand 25c is formed in a flat shape that extends in the horizontal direction so that the tray 27 can be placed thereon, and has a thickness that can be inserted into a gap between the trays 27 accommodated in the culture chamber 24. . Then, the hand 25c is lifted from a state where it is inserted into the gap between the trays 27, whereby the tray 27 is pushed up from below by the two arms and taken up from the tray holding member 24c, and the tray 27 is stably held. It can be done.

前記第２空間Ｓ２には、図７、図１１および図１２に示されるように、培養処理装置２０が構成されている。
培養処理装置２０は、検体導入部６５、ハンドリングロボット６６，給排ロボット３０、遠心分離器３１、分注ロボット３３、チップ供給装置３５、チップ回収部５１、試薬等供給装置３６、顕微鏡３７、貯留タンク３８、水平移動機構３９および載置台４１を備えている。 As shown in FIGS. 7, 11, and 12, a culture treatment apparatus 20 is configured in the second space S2.
The culture treatment apparatus 20 includes a sample introduction unit 65, a handling robot 66, a supply / discharge robot 30, a centrifuge 31, a dispensing robot 33, a chip supply device 35, a chip collection unit 51, a reagent supply device 36, a microscope 37, and a storage. A tank 38, a horizontal movement mechanism 39, and a mounting table 41 are provided.

検体導入部６５は、例えば、医療機関等で患者から採取された骨髄液を導入され、供給された骨髄液から間葉系幹細胞を多く含む検体を集める部分であって、提供された骨髄液にＰＢＳ（リン酸緩衝化食塩水）等を供給して攪拌し、攪拌された骨髄液から間葉系幹細胞を多く含む検体を分離するようになっている。
ハンドリングロボット６６は、例えば、搬送ロボット２５と同様の水平多関節ロボットであって、先端に設けたハンドを移動させてトレイ２７に載置されている培養容器２を載置台４１上移載するようになっている。 The sample introduction unit 65 is a part that receives bone marrow fluid collected from a patient at a medical institution or the like and collects a sample containing a lot of mesenchymal stem cells from the supplied bone marrow fluid. PBS (phosphate buffered saline) or the like is supplied and stirred, and a specimen containing a lot of mesenchymal stem cells is separated from the stirred bone marrow fluid.
The handling robot 66 is, for example, a horizontal articulated robot similar to the transfer robot 25, and moves the culture vessel 2 placed on the tray 27 by moving the hand provided at the tip thereof onto the placement table 41. It has become.

給排ロボット３０は、シャッタ２２が開かれた状態で第１空間Ｓ１からコンベア２９によって搬送されてきたトレイ２７上の培養容器２に対し、上記検体導入部６５において集められた検体を供給し、あるいは、培地を供給、回収するようになっている。   The supply / discharge robot 30 supplies the sample collected in the sample introduction unit 65 to the culture container 2 on the tray 27 conveyed by the conveyor 29 from the first space S1 with the shutter 22 opened. Alternatively, the culture medium is supplied and recovered.

また、給排ロボット３０は、水平多関節型ロボットであって、水平旋回可能な２つのアーム３０ａ，３０ｂと、アーム３０ｂの先端に設けられた昇降機構３０ｃとを備えている。昇降機構３０ｃには、上述した第１〜第３の実施形態に係る液体給排装置１，１１，１２のいずれかが搭載されている。図７に示す例では、第３の実施形態に係る液体給排装置１２が搭載されている。これにより、給排ロボット３０は、その動作範囲内の任意の位置に、液体給排装置１２を移動させることができるようになっている。   The supply / discharge robot 30 is a horizontal articulated robot, and includes two arms 30a and 30b that can be turned horizontally, and an elevating mechanism 30c provided at the tip of the arm 30b. Any of the liquid supply / discharge devices 1, 11 and 12 according to the first to third embodiments described above is mounted on the lifting mechanism 30c. In the example shown in FIG. 7, the liquid supply / discharge device 12 according to the third embodiment is mounted. Thereby, the supply / discharge robot 30 can move the liquid supply / discharge device 12 to an arbitrary position within the operation range.

給排ロボット３０は、チップ８を装着した一方のノズル３によって、貯留タンク３８からダクト３０ｄを介して導かれた培地を培養容器２内に供給し、あるいは、チップ８′を装着したノズル３′によってピペッティング動作を行うようになっている。また、他方のノズル３は、培養容器２内あるいは遠心容器内の不要な培地を吸引し、ダクト３０ｄを介して他の貯留タンク３８へ廃液として排出するようになっている。   The supply / discharge robot 30 supplies the culture medium 2 introduced from the storage tank 38 through the duct 30d into the culture vessel 2 by the one nozzle 3 to which the tip 8 is attached, or the nozzle 3 'to which the tip 8' is attached. The pipetting operation is performed. The other nozzle 3 sucks unnecessary medium in the culture vessel 2 or the centrifuge vessel and discharges it as waste liquid to another storage tank 38 through the duct 30d.

ノズル３′によるピペッティング動作は、ノズル３′の先端にチップ８′を装着して、細胞と培地との混合液に対し、吸引および放出を１０回〜２０回繰り返す。これにより、混合液を均一に攪拌するようになっている。
また、給排ロボット３０は、ピペッティング動作の後に、ノズル３′によって、遠心分離機３１により分離された細胞と培地との混合液を吸引し、載置台４１上に搭載された培養容器２内に上部開口から供給するようになっている。 In the pipetting operation by the nozzle 3 ′, the tip 8 ′ is attached to the tip of the nozzle 3 ′, and suction and discharge are repeated 10 to 20 times for the mixed solution of cells and culture medium. Thereby, a liquid mixture is stirred uniformly.
In addition, after the pipetting operation, the supply / discharge robot 30 sucks the mixed solution of the cells and the medium separated by the centrifuge 31 by the nozzle 3 ′, and the inside of the culture vessel 2 mounted on the mounting table 41. Is supplied from the upper opening.

一旦使用された使用済みのチップ８，８′は、チップ回収部５１において取り外され回収されるようになっている。したがって、給排ロボット１０は、載置台４１、チップ供給装置３５、チップ回収部５１および遠心分離機３１からの細胞供給装置（図示略）等の種々の装置をその動作範囲内に配置している。   The used chips 8 and 8 ′ once used are removed and collected by the chip collection unit 51. Therefore, the supply / discharge robot 10 arranges various devices such as the mounting table 41, the chip supply device 35, the chip collection unit 51, and the cell supply device (not shown) from the centrifuge 31 within the operation range. .

前記遠心分離機３１は、ピペッティング動作により混合された細胞懸濁液を貯留した遠心容器を受け取って低速回転させることにより、骨髄液内に含有されている間葉系幹細胞等の白血球をその他の体液から分離して沈下させるようになっている。また、遠心分離機３１は、給排ロボット３０から供給された細胞入り培地を低速回転させることにより培地内に浮遊していた比重の重い細胞を培地から分離して沈下させるようになっている。   The centrifuge 31 receives a centrifuge container storing the cell suspension mixed by pipetting operation and rotates it at a low speed, thereby removing white blood cells such as mesenchymal stem cells contained in the bone marrow fluid to other It separates from the body fluid and sinks. In addition, the centrifuge 31 separates the cells having a high specific gravity suspended in the medium from the medium and sinks by rotating the medium containing the cells supplied from the supply / discharge robot 30 at a low speed.

分注ロボット３３は、血清や試薬等の種々の液体を分注するための電動ピペット３２を備えた水平回転および昇降移動可能なロボットであって、第２空間Ｓ２内に４台設置されている。これら分注ロボット３３は、それぞれ、先端にチップ３４を着脱可能に取り付ける電動ピペット３２を備えた水平回転可能なアーム３３ａと、該アーム３３ａを昇降させる昇降機構３３ｂとを備えている。分注ロボット３３は、水平移動機構３９によって搬送されて来た培養容器２内へ、培地や種々の試薬を供給するようになっている。したがって、分注ロボット３３は、水平移動機構３９上の載置台４１、チップ供給装置３５、チップ回収部５１および試薬等供給装置３６等の種々の装置をその動作範囲内に配置している。   The dispensing robot 33 is a robot capable of horizontal rotation and up-and-down movement provided with an electric pipette 32 for dispensing various liquids such as serum and reagents, and four robots are installed in the second space S2. . Each of the dispensing robots 33 includes a horizontally rotatable arm 33a provided with an electric pipette 32 to which a tip 34 is detachably attached at a tip, and an elevating mechanism 33b for raising and lowering the arm 33a. The dispensing robot 33 supplies a culture medium and various reagents into the culture container 2 conveyed by the horizontal movement mechanism 39. Therefore, the dispensing robot 33 arranges various devices such as the mounting table 41 on the horizontal movement mechanism 39, the chip supply device 35, the chip recovery unit 51, the reagent supply device 36, and the like within the operation range.

これら給排ロボット３０および分注ロボット３３は、チップ供給装置３５により供給されたチップ８，８′，３４をノズル３，３′、電動ピペット３２の先端に取り付けるようになっている。
前記チップ供給装置３５は、これら給排ロボット３０のノズル３，３′および分注ロボット３３の電動ピペット３２先端に取り付ける使い捨て可能なチップ８，８′，３４を複数収容していて給排ロボット３０および分注ロボット３３の動作範囲内に提供するようになっている。 The supply / discharge robot 30 and the dispensing robot 33 are configured to attach the tips 8, 8 ′, 34 supplied by the tip supply device 35 to the nozzles 3, 3 ′ and the tip of the electric pipette 32.
The tip supply device 35 contains a plurality of disposable tips 8, 8 ′, 34 attached to the nozzles 3, 3 ′ of the supply / discharge robot 30 and the tip of the electric pipette 32 of the dispensing robot 33. The dispensing robot 33 is provided within the operating range.

すなわち、チップ供給装置３５は、上方に開口した容器３５ａ内に、ノズル３，３′および電動ピペット３２への取付口を上向きにして複数のチップ８，８′，３４を配列状態に収容している。そして、給排ロボット３０や分注ロボット３３が、新たなチップ８，８′，３４を必要とするときに、ノズル３，３′，電動ピペット３２を上方から挿入するだけで、ノズル３，３′または電動ピペット３２の先端にチップ８，８′，３４を取り付けることができるように構成されている。   That is, the chip supply device 35 accommodates the plurality of chips 8, 8 ', 34 in an arrayed state in the container 35a opened upward with the nozzles 3, 3' and the attachment port to the electric pipette 32 facing upward. Yes. Then, when the supply / discharge robot 30 or the dispensing robot 33 requires new tips 8, 8 ', 34, the nozzles 3, 3' and the electric pipette 32 are simply inserted from above, so that the nozzles 3, 3 'Or the tip of the electric pipette 32 can be attached to the tip 8, 8', 34.

容器３５ａは、給排ロボット３０や分注ロボット３３によるノズル３，３′および電動ピペット３２の移動方向に対して交差する方向に往復移動させられるように移動機構３５ｂに取り付けられている。また、分注ロボット３３にチップ３４を供給するチップ供給装置３５には、移動機構３５ｂによる移動方向とは直交する方向に容器３５ａを移動させる他の移動機構３５ｃが備えられている。これにより、容器３５ａ内の全てのチップ８，８′，３４に対してノズル３，３′および電動ピペット３２がアクセスすることができるようになっている。   The container 35a is attached to the moving mechanism 35b so as to be reciprocated in a direction crossing the moving direction of the nozzles 3, 3 'and the electric pipette 32 by the supply / discharge robot 30 and the dispensing robot 33. The tip supply device 35 that supplies the tip 34 to the dispensing robot 33 is provided with another moving mechanism 35c that moves the container 35a in a direction orthogonal to the moving direction of the moving mechanism 35b. Thus, the nozzles 3, 3 'and the electric pipette 32 can access all the chips 8, 8', 34 in the container 35a.

前記チップ回収部５１は、使用済みのチップ８，８′，３４を廃棄回収するようになっている。このチップ回収部５１は、廃棄容器５９の入口に、チップ８，８′，３４を把持する把持装置（図示略）を備えていて、給排ロボット３０や分注ロボット３３において使用されたチップ８，８′，３４が把持装置に挿入されると、これを把持するようになっている。そして、この状態で給排ロボット３０や分注ロボット３３がノズル３，３′や電動ピペット３２を移動させることにより、ノズル３，３′や電動ピペット３２先端から使用済みチップ８，８′，３４が取り外され、廃棄容器５９内にダクト６０を介して回収されるようになっている。廃棄容器５９は、空間Ｓ２２２内に着脱可能に配置されており、必要に応じて交換可能となっている。
前記ダクト６０および廃棄容器５９の交換時には、培養処理装置２０の側壁５０ａ，５０ｂに設けられた図示しないドアを開くことにより、培養処理装置２０の外部からアクセスすることとすればよい。 The chip collection unit 51 discards and collects the used chips 8, 8 ', 34. The tip collection unit 51 includes a gripping device (not shown) for gripping the tips 8, 8 ′, 34 at the entrance of the disposal container 59, and the tip 8 used in the supply / discharge robot 30 and the dispensing robot 33. , 8 ', 34 are inserted into the gripping device to grip them. In this state, the supply / discharge robot 30 and the dispensing robot 33 move the nozzles 3, 3 ′ and the electric pipette 32, so that the used tips 8, 8 ′, 34 are inserted from the nozzles 3, 3 ′ and the electric pipette 32 tip. Is removed and collected in the waste container 59 via the duct 60. The disposal container 59 is detachably disposed in the space S222 and can be replaced as necessary.
When exchanging the duct 60 and the waste container 59, the door may be accessed from the outside of the culture treatment apparatus 20 by opening a door (not shown) provided on the side walls 50a, 50b of the culture treatment apparatus 20.

試薬等供給装置３６は、血清や試薬等の種々の液体を複数の容器に貯留している。
この試薬等供給装置３６は、例えば、図１２に示されるように、円筒状のケーシング内部に、水平回転可能なテーブル３６ａを収容し、該テーブル３６ａ上に、扇型の底面形状を有する筒状の試薬等容器３６ｂを周方向に複数配列して搭載している。ケーシング内部は一定の温度に保冷されている。各試薬等容器３６ｂには、種々の試薬等が貯留されている。例えば、細胞を培養するために必要な培地を構成するＭＥＭ(Minimal Essential
Medium：最小必須培地)、ＤＭＥＭ（Dulbecco's Modified
Eagle Medium）、ＦＢＳ（Fetal Bovine Serum：ウシ胎児血清）やヒト血清のような血清、培養容器２内の細胞を剥離させるトリプシンのような蛋白質分解酵素や、培養に際して細胞を成長させるサイトカインのような成長因子、細胞を分化させるデキサメタゾンのような分化誘導因子、ペニシリン系抗生物質のような抗生剤、エストロゲン等のホルモン剤や、ビタミン等の栄養剤が貯留されている。 The reagent supply device 36 stores various liquids such as serum and reagents in a plurality of containers.
For example, as shown in FIG. 12, the reagent supply device 36 accommodates a horizontally rotatable table 36a inside a cylindrical casing, and a cylindrical shape having a fan-shaped bottom shape on the table 36a. A plurality of such reagent containers 36b are arranged in the circumferential direction. The inside of the casing is kept cool at a constant temperature. Various reagents etc. are stored in each reagent container 36b. For example, MEM (Minimal Essential, which constitutes a medium necessary for culturing cells)
Medium: Minimum essential medium), DMEM (Dulbecco's Modified)
Such as Eagle Medium), FBS (Fetal Bovine Serum), serum such as human serum, proteolytic enzyme such as trypsin that peels off cells in the culture vessel 2, and cytokines that grow cells during culture A growth factor, a differentiation-inducing factor such as dexamethasone that differentiates cells, an antibiotic such as a penicillin antibiotic, a hormone such as estrogen, and a nutrient such as vitamin are stored.

試薬等供給装置３６のケーシングの上面には、分注ロボット３３が電動ピペット３２先端のチップ３４を挿入する挿入口３６ｃが設けられている。この挿入口３６ｃは、前記分注ロボット３３の動作範囲内に配置されている。また、各試薬等容器３６ｂは、その上面に、前記挿入口３６ｃに一致する位置に配置される開口部（図示略）を備えている。これにより、テーブル３６ａを回転させて試薬等容器３６ｂの開口部をケーシングの挿入口３６ｃの鉛直下方に配置することで、分注ロボット３３が、電動ピペット３２先端のチップ３４を上方から試薬等容器３６ｂ内へ挿入して、内部に貯留されている試薬等を吸引することができるようになっている。試薬等供給装置３６を２台設けているのは、検体に共通のトリプシンのような薬液と、検体に固有の血清のような液体とを分離して取り扱うようにしているためである。   On the upper surface of the casing of the reagent supply device 36, an insertion port 36c through which the dispensing robot 33 inserts the tip 34 at the tip of the electric pipette 32 is provided. The insertion port 36 c is disposed within the operation range of the dispensing robot 33. Each reagent container 36b is provided with an opening (not shown) disposed on the upper surface thereof at a position corresponding to the insertion port 36c. Accordingly, the dispensing robot 33 rotates the table 36a and arranges the opening of the reagent container 36b vertically below the insertion port 36c of the casing, so that the dispensing robot 33 moves the tip 34 at the tip of the electric pipette 32 from above. The reagent etc. which are inserted in 36b and stored inside can be aspirated. The reason why the two reagent supply devices 36 are provided is that a chemical solution such as trypsin common to the specimen and a liquid such as serum specific to the specimen are separated and handled.

顕微鏡３７は、培養容器２内における細胞の様子を観察できるようになっている。培養容器２内の細胞の様子を観察する場合には、ハンドリングロボット６６を作動させて、載置台４１上に載置されている培養容器２を顕微鏡３７に移載するようになっている。
顕微鏡３７は、培養工程の途中、あるいは、培地交換の際に、培養容器２内の細胞の様子や増殖の程度を観察したり、細胞数を計数したりする場合等に使用されるようになっている。顕微鏡３７のＸＹステージ３７ａや作動距離調整、倍率の変更等は全て遠隔操作により行うことができるように構成されている。第２空間Ｓ２の外方に向けて接眼レンズを配置しておくことにより、自動培養装置２１の外部から培養容器２内の細胞の状態を観察できるようにしてもよい。 The microscope 37 can observe the state of cells in the culture vessel 2. When observing the state of cells in the culture vessel 2, the handling robot 66 is operated to transfer the culture vessel 2 placed on the placement table 41 to the microscope 37.
The microscope 37 is used in the case of observing the state of cells in the culture vessel 2 and the degree of proliferation or counting the number of cells in the middle of the culture process or when exchanging the medium. ing. The XY stage 37a of the microscope 37, the working distance adjustment, the magnification change, and the like can all be performed by remote control. It may be possible to observe the state of the cells in the culture vessel 2 from the outside of the automatic culture apparatus 21 by arranging an eyepiece lens toward the outside of the second space S2.

貯留タンク３８は、各試薬および培地交換等により廃棄される廃液をそれぞれ貯留するように複数設けられている。水平移動機構３９は、前記コンベア２９と各ロボット３０，３３との間で培養容器２を受け渡し可能とするように、培養容器２を移動させるようになっている。前記載置台４１は、水平移動機構３９のスライダ４０に取り付けられ、受け取った培養容器２を載置するように構成されている。   A plurality of storage tanks 38 are provided so as to store each reagent and waste liquid discarded by medium exchange or the like. The horizontal movement mechanism 39 moves the culture vessel 2 so that the culture vessel 2 can be transferred between the conveyor 29 and the robots 30 and 33. The mounting table 41 is attached to the slider 40 of the horizontal movement mechanism 39, and is configured to mount the received culture vessel 2.

また、貯留タンク３８は、例えば、全ての検体に共通して使用できるＭＥＭやＰＢＳ（リン酸緩衝化食塩水）等を貯留しておき、必要に応じて試薬等供給装置３６内の試薬等容器３６ｂ内に供給するようになっている。また、貯留タンク３８には、廃液タンクとして、培地交換の際に排出される廃培地等を貯留するものもある。
なお、第２空間Ｓ２にも、該第２空間Ｓ２内の空気を浄化するために清浄な下降気流を形成する空気清浄機５２が設けられている。 The storage tank 38 stores, for example, MEM or PBS (phosphate buffered saline) that can be used in common for all the specimens, and a reagent container in the reagent supply device 36 as necessary. 36b is supplied. In addition, the storage tank 38 may be a waste liquid tank that stores waste medium and the like discharged during medium replacement.
The second space S2 is also provided with an air purifier 52 that forms a clean downdraft to purify the air in the second space S2.

前記水平移動機構３９は、直線移動機構により水平方向に移動可能なスライダ４０を備えている。スライダ４０上には前記載置台４１が搭載されており、載置台４１に搭載された培養容器２を、コンベア２９から分注ロボット３３の動作範囲まで移動させることができるようになっている。   The horizontal movement mechanism 39 includes a slider 40 that can be moved in the horizontal direction by a linear movement mechanism. The mounting table 41 is mounted on the slider 40, and the culture vessel 2 mounted on the mounting table 41 can be moved from the conveyor 29 to the operating range of the dispensing robot 33.

前記載置台４１は、コンベア２９上のトレイ２７内から移載された培養容器２を搭載して保持する保持機構（図示略）を備えている。また、該培養容器２に振動を付与する加振装置（図示略）を備えていてもよい。加振装置は、例えば、培養容器２を所定の角度範囲で往復揺動させる装置の他、超音波振動を加える装置や、水平方向の振動を加える装置を採用してもよい。
本実施形態に係る自動培養装置２１の各種装置には、図示しない制御装置が接続されている。制御装置は、各工程の順序や動作タイミング等を制御するとともに、動作履歴等を記録保存するようになっている。 The mounting table 41 includes a holding mechanism (not shown) for mounting and holding the culture vessel 2 transferred from the tray 27 on the conveyor 29. Moreover, you may provide the vibration apparatus (illustration omitted) which provides this culture container 2 with a vibration. For example, in addition to a device that reciprocally swings the culture vessel 2 within a predetermined angle range, a device that applies ultrasonic vibration or a device that applies horizontal vibration may be employed as the vibration device.
A control device (not shown) is connected to various devices of the automatic culture device 21 according to the present embodiment. The control device controls the order of each process, operation timing, and the like, and records and saves operation history and the like.

前記第２空間Ｓ２に構成された培養処理装置２０は、その高さ方向の中間位置に配され第２空間Ｓ２内を上部空間Ｓ２１と下部空間Ｓ２２とに上下に区画する第１の区画壁５３と、該第１の区画壁５３により形成された下部空間Ｓ２２内をさらに上下に区画する第２の区隔壁５４とにより、上下方向に並ぶ３つの空間Ｓ２１，Ｓ２２１，Ｓ２２２に区画されている。   The culture treatment apparatus 20 configured in the second space S2 is arranged at an intermediate position in the height direction, and a first partition wall 53 that vertically partitions the second space S2 into an upper space S21 and a lower space S22. Are divided into three spaces S21, S221, and S222 arranged in the vertical direction by a second partition wall 54 that further vertically divides the lower space S22 formed by the first partition wall 53.

第１の区画壁５３は、前記コンベア２９の高さに配置され、その上方の上部空間Ｓ２１内に、載置台４１、給排ロボット３０、分注ロボット３３のアーム３３ａ、顕微鏡３７のＸＹテーブル３７ａ以上の機構部等を配置している。これらの装置は、培養容器２の移動に必要な装置、および培養容器２の上部開口からアクセスすることが必要な装置だからである。なお、試薬等供給装置３６の上面も第１の区画壁５３の上面に露出しているが、これはチップ３４の挿入口３６ｃを上部空間Ｓ２１に開口させるためである。   The first partition wall 53 is disposed at the height of the conveyor 29, and in the upper space S21 above the first partition wall 53, the placement table 41, the supply / discharge robot 30, the arm 33a of the dispensing robot 33, and the XY table 37a of the microscope 37. The above mechanism part etc. are arranged. This is because these apparatuses are necessary for moving the culture container 2 and need to be accessed from the upper opening of the culture container 2. Note that the upper surface of the reagent supply device 36 is also exposed on the upper surface of the first partition wall 53, for the purpose of opening the insertion port 36c of the chip 34 in the upper space S21.

また、第１の区画壁５３には、載置台４１を上部空間Ｓ２１において移動させるために、載置台４１を下部空間Ｓ２１内の水平移動機構３９に連結するための長孔５５、第１の区画壁５３の下方の空間Ｓ２２１に配置されたチップ供給装置３５からチップ８，８′，３４を取り出すための貫通孔５６、使用済みのチップ８，８′，３４を廃棄するための廃棄口５７が貫通形成されている。さらに、第１の区画壁５３には、その側壁５０ａ，５０ｂに沿って、上下に貫通する通気口５８が設けられている（斜線部）。   The first partition wall 53 has a long hole 55 for connecting the mounting table 41 to the horizontal movement mechanism 39 in the lower space S21 in order to move the mounting table 41 in the upper space S21. A through hole 56 for taking out the chips 8, 8 ′, 34 from the chip supply device 35 arranged in the space S <b> 221 below the wall 53, and a disposal port 57 for discarding the used chips 8, 8 ′, 34 are provided. It is formed through. Further, the first partition wall 53 is provided with a vent hole 58 penetrating vertically along the side walls 50a and 50b (shaded portion).

第１の区画壁５３と第２の区画壁５４との間の空間Ｓ２２１には、図１１に示されるように、分注ロボット３３の本体部分、チップ供給装置３５、試薬等供給装置３６、顕微鏡３７のＸＹテーブル３７ａ以下の部分、水平移動機構３９および、チップ回収部５１の廃棄口５７と廃棄容器５９とを接続するダクト６０が備えられている。前記ダクト６０は、図１３に示されるように、例えば、その上端にフランジ部６０ａを備える構造とされ、第１の区画壁５３の下部に設けたフック６４に引っかけることで、第１の区画壁５３と第２の区画壁５４との間に着脱可能に設ければよい。第２の区画壁５４の側壁５０ａ，５０ｂ近傍には、該側壁５０ａ，５０ｂに沿って、上下に貫通する通気口６３が設けられている（斜線部）。   In the space S221 between the first partition wall 53 and the second partition wall 54, as shown in FIG. 11, the main body portion of the dispensing robot 33, the chip supply device 35, the reagent supply device 36, the microscope, and the like. 37, the part below the XY table 37a, the horizontal movement mechanism 39, and the duct 60 for connecting the disposal port 57 of the chip collection unit 51 and the disposal container 59 are provided. As shown in FIG. 13, the duct 60 has, for example, a structure including a flange portion 60 a at an upper end thereof, and is hooked on a hook 64 provided at a lower portion of the first partition wall 53, thereby What is necessary is just to provide between 53 and the 2nd partition wall 54 so that attachment or detachment is possible. In the vicinity of the side walls 50a and 50b of the second partition wall 54, vent holes 63 penetrating vertically are provided along the side walls 50a and 50b (shaded portions).

さらに、第２の区画壁５４の下方の空間Ｓ２２２には、図１２に示されるように、遠心分離機３１、貯留タンク３８、廃棄容器５９、および排気ファン６１が配置されている。排気ファン６１の出口にはＨＥＰＡフィルタのようなフィルタ６２が設けられ、排気される空気を清浄にするようになっている。   Furthermore, in the space S222 below the second partition wall 54, as shown in FIG. 12, a centrifuge 31, a storage tank 38, a waste container 59, and an exhaust fan 61 are arranged. A filter 62 such as a HEPA filter is provided at the outlet of the exhaust fan 61 so as to clean the exhausted air.

このように構成された本実施形態に係る培養処理装置２０および自動培養装置２１の作用について、以下に説明する。
本実施形態に係る自動培養装置２１を用いて、骨髄間葉系幹細胞を培養するには、まず、患者から採取された骨髄液を遠心分離容器（図示略）に入れた状態で遠心分離機３１に投入する。この工程は、作業者が行ってもよく、また、給排ロボット３０に行わせてもよい。これにより、遠心分離機３１の作動により、骨髄液中から比重の重い骨髄細胞が集められる。 The operation of the culture treatment apparatus 20 and the automatic culture apparatus 21 according to this embodiment configured as described above will be described below.
In order to culture bone marrow mesenchymal stem cells using the automatic culture apparatus 21 according to the present embodiment, first, the centrifuge 31 in a state where bone marrow fluid collected from a patient is placed in a centrifuge container (not shown). In This step may be performed by an operator, or may be performed by the supply / discharge robot 30. Thereby, the operation of the centrifuge 31 collects bone marrow cells having a high specific gravity from the bone marrow fluid.

集められた骨髄細胞は、給排ロボット３０により、培養容器２に投入される。このとき、コンベア２９の作動により、トレイ２７に載せた１０個の空の培養容器２が、第１空間Ｓ１から第２空間Ｓ２に差し出されている。トレイ２７上の培養容器２の内の２個の培養容器２が、ハンドリングロボット６６によってトレイ２７上から載置台４１上に移載される。そして、図示しない蓋体開閉装置の作動により、載置台４１上の培養容器２の蓋体２３ｂが開けられる。   The collected bone marrow cells are put into the culture container 2 by the supply / discharge robot 30. At this time, ten empty culture containers 2 placed on the tray 27 are pushed out from the first space S1 to the second space S2 by the operation of the conveyor 29. Two of the culture containers 2 on the tray 27 are transferred from the tray 27 onto the mounting table 41 by the handling robot 66. Then, the lid 23b of the culture vessel 2 on the mounting table 41 is opened by the operation of a lid opening / closing device (not shown).

チップ供給装置３５が移動機構３５ｂを作動させることにより、未使用のチップ８′を給排ロボット３０の動作範囲内に配すると、給排ロボット３０は、昇降機構３０ｃを作動させることにより、液体給排装置１２を下降させて、第１の区画壁５３下方のチップ供給装置３５から未使用のチップ８′を受け取り、ノズル３′の先端に取り付ける。   When the chip supply device 35 operates the moving mechanism 35b to place the unused chip 8 'within the operating range of the supply / discharge robot 30, the supply / discharge robot 30 operates the lifting mechanism 30c to supply the liquid. The discharging device 12 is lowered to receive the unused tip 8 ′ from the tip supply device 35 below the first partition wall 53 and is attached to the tip of the nozzle 3 ′.

この状態で、給排ロボット３０を作動させて、ノズル３′先端のチップ８′を遠心分離機３１内に集められた骨髄細胞懸濁液に接触させる。そして、シリンジポンプ６″を作動させることにより、チップ８′内に骨髄細胞を吸引する。吸引された骨髄細胞は給排ロボット３０を作動させることにより、培養容器２の上部開口から投入される。
この場合において、ピペッティング動作や分注動作を行っているノズル３′以外の２つのノズル３は上向きに配置されているので、これらのノズル３から液だれが発生することを未然に防止することができる。 In this state, the supply / discharge robot 30 is operated to bring the tip 8 ′ at the tip of the nozzle 3 ′ into contact with the bone marrow cell suspension collected in the centrifuge 31. Then, the bone marrow cells are sucked into the tip 8 ′ by operating the syringe pump 6 ″. The sucked bone marrow cells are input from the upper opening of the culture vessel 2 by operating the supply / discharge robot 30.
In this case, since the two nozzles 3 other than the nozzle 3 'performing the pipetting operation and the dispensing operation are arranged upward, it is possible to prevent the dripping of these nozzles 3 from occurring. Can do.

骨髄細胞を培養容器２内に投入し終わると、給排ロボット３０は、チップ８′を第１の区画壁５３に形成された廃棄口５７まで搬送して挿入することにより、取り外し、チップ回収部５１に回収させる。廃棄口５７において取り外されたチップ８′は、ダクト６０を介して、最下位の空間Ｓ２２２に配置されている廃棄容器内に投入される。骨髄細胞はチップ８′のみに接触し、ノズル３′には接触していないので、チップ８′を取り外して回収することにより、ノズル３′から液だれが発生することを未然に防止することができる。   When the bone marrow cells have been put into the culture vessel 2, the supply / discharge robot 30 removes the chip 8 'by transporting it to the disposal port 57 formed in the first partition wall 53 and inserting it. 51 to collect. The chip 8 ′ removed at the disposal port 57 is put into a disposal container disposed in the lowest space S <b> 222 through the duct 60. Since bone marrow cells contact only the tip 8 'and not the nozzle 3', it is possible to prevent the dripping from the nozzle 3 'by removing the tip 8' and collecting it. it can.

この状態で、給排ロボット３０は、昇降機構３０ｃを作動させることにより、液体給排装置１２を下降させて、第１の区画壁５３下方のチップ供給装置３５から未使用のチップ８を受け取り、ノズル３の先端に取り付ける。そして、ポンプ６を作動させて、ノズル３先端のチップ８を介して、貯留タンク３８に貯留されているＤＭＥＭやＰＢＳ（リン酸緩衝化食塩水）を培養容器２内に供給する。   In this state, the supply / discharge robot 30 operates the elevating mechanism 30c to lower the liquid supply / discharge device 12 to receive the unused chips 8 from the chip supply device 35 below the first partition wall 53. Attach to the tip of the nozzle 3. Then, the pump 6 is operated to supply DMEM and PBS (phosphate buffered saline) stored in the storage tank 38 into the culture vessel 2 through the tip 8 at the tip of the nozzle 3.

この場合において、この場合に、液体を供給するノズル３以外の他のノズル３は、水平より上向きに配置されているので、他の液体が誤って培養容器２内に投入されてしまったり、培養容器２の周囲に滴下されてしまったりする不都合を回避することができる。
その後、上記と同様にして、チップ８が廃棄口５７に廃棄される。 In this case, in this case, since the other nozzles 3 other than the nozzle 3 for supplying the liquid are arranged upward from the horizontal, other liquids may be accidentally put into the culture vessel 2 or cultured. The inconvenience of being dripped around the container 2 can be avoided.
Thereafter, the chip 8 is discarded to the disposal port 57 in the same manner as described above.

次に、骨髄細胞が投入された培養容器２は、水平移動機構３９を作動させることにより、載置台４１ごと水平移動させられ、各分注ロボット３３の動作範囲内に配置される。分注ロボット３３は、チップ供給装置３５から受け取った未使用のチップ３４を先端に取り付けた電動ピペット３２を作動させることにより、試薬等供給装置３６の試薬等容器３６ｂ内からＤＭＥＭや血清、あるいは各種試薬を適量吸引した後に、培養容器２の上方まで搬送して培養容器２内に注入する。血清や各試薬の吸引は、各試薬等の吸引毎にチップ供給装置３５から未使用のチップ３４に交換して行われる。これにより、培養容器２内においては、適正な培地内に骨髄細胞が混合された状態で存在することになる。
なお、培地内において骨髄細胞を均一に分布させるために、載置台４１を作動させて、培養容器２ごと加振することにしてもよい。 Next, the culture vessel 2 into which the bone marrow cells have been placed is moved horizontally along with the mounting table 41 by operating the horizontal movement mechanism 39, and is placed within the operating range of each dispensing robot 33. The dispensing robot 33 operates the electric pipette 32 with the unused tip 34 received from the tip supply device 35 attached to the tip thereof, thereby allowing DMEM, serum, or various types from the reagent container 36b of the reagent supply device 36. After a suitable amount of reagent is aspirated, it is transported to above the culture vessel 2 and injected into the culture vessel 2. Serum and each reagent are aspirated by replacing the chip supply device 35 with an unused chip 34 for each aspiration of each reagent and the like. Thereby, in the culture container 2, it exists in the state with which the bone marrow cell was mixed in the appropriate culture medium.
In addition, in order to distribute bone marrow cells uniformly in a culture medium, the mounting table 41 may be operated and the whole culture vessel 2 may be vibrated.

そして、全ての処理を終えた培養容器２は水平移動機構３９の作動により、コンベア２９の近傍まで移動させられ、そこで、再度、蓋体開閉装置およびハンドリングロボット６６の作動により、蓋体２ｂにより上部開口を閉じられた状態で、トレイ２７に戻される。
トレイ２７上の全ての培養容器２に対して所定の処理が行われた後に、コンベア２９を作動させることにより、トレイ２７に載せられた培養容器２が第２空間Ｓ２から第１空間Ｓ１の中央空間Ｓ１２内に挿入される。 Then, the culture vessel 2 that has completed all the treatments is moved to the vicinity of the conveyor 29 by the operation of the horizontal movement mechanism 39, and there again is operated by the lid 2b by the operation of the lid opening / closing device and the handling robot 66. With the opening closed, it is returned to the tray 27.
After predetermined processing is performed on all the culture vessels 2 on the tray 27, the conveyor 29 is operated, so that the culture vessels 2 placed on the tray 27 are moved from the second space S2 to the center of the first space S1. It is inserted into the space S12.

この状態で、搬送ロボット２５を作動させることにより、ハンド２５ｃによってトレイ２７を持ち上げる。そして、トレイ２７を収容する培養室２４の前まで搬送したところで、当該培養室２４の扉２４ａを開き、搬送ロボット２５によって、空いているトレイ保持部材２４ｃ上にトレイ２７を挿入する。そして、再度、扉２４ａを閉じることにより、培養室２４内の培養条件を一定に保持して細胞の培養が行われることになる。なお、骨髄細胞投入や、ＤＭＥＭ、血清、各種試薬の投入や吸引の順序は適宜変更してもよいのは言うまでもない。   In this state, by operating the transfer robot 25, the tray 27 is lifted by the hand 25c. When the tray 27 is transported to the front of the culture chamber 24, the door 24a of the culture chamber 24 is opened, and the tray 27 is inserted onto the empty tray holding member 24c by the transport robot 25. Then, by closing the door 24a again, the cells are cultured while the culture conditions in the culture chamber 24 are kept constant. Needless to say, the order of input of bone marrow cells, input of DMEM, serum, various reagents, and aspiration may be changed as appropriate.

また、培地交換や容器交換の際にも、上記と同様にして、培養室２４外に配置されている搬送ロボット２５の作動により、培養室２４内の培養容器２がトレイ２７ごと取り出され、第１空間Ｓ１から第２空間Ｓ２へ受け渡される。第２空間Ｓ２では、培養容器２内にトリプシンが注入されて、培養容器２内の細胞が剥離させられた状態で、給排ロボット３０の作動によって遠心分離機３１内に投入され、間葉系幹細胞等の必要なもののみが集められる。その他の処理工程は上記と同様である。   Further, when exchanging the medium or the container, the culture container 2 in the culture chamber 24 is taken out together with the tray 27 by the operation of the transfer robot 25 arranged outside the culture chamber 24 in the same manner as described above. Passed from the first space S1 to the second space S2. In the second space S2, trypsin is injected into the culture vessel 2 and the cells in the culture vessel 2 are peeled off, and then are fed into the centrifuge 31 by the operation of the supply / exhaust robot 30. Only necessary items such as stem cells are collected. Other processing steps are the same as described above.

そして、複数回の培地交換や容器交換を介した所定期間にわたる培養工程を行うことにより、間葉系幹細胞が十分な細胞数まで増殖させられることになる。十分な細胞数に達したか否かは、間葉系幹細胞が底面に付着した培養容器２を顕微鏡３７まで搬送することにより、観察あるいは測定され、細胞の増殖の程度が判断される。なお、トレイ２７上には、同一検体の培養容器２が載置されていてもよいし、異なる検体の培養容器２が混在していてもよい。また、載置台４１上には同一検体の培養容器２が載置されてもよいし、異なる検体の培養容器２が混在していてもよい。
また、細胞の増殖の程度を自動的に判断して次の工程に移るのか、もう１サイクル培養工程を行うのかを自動判断するようにしてもよい。 And a mesenchymal stem cell is proliferated to sufficient cell number by performing the culture | cultivation process over a predetermined period through several times of culture medium exchanges and container exchanges. Whether a sufficient number of cells has been reached is observed or measured by transporting the culture vessel 2 with mesenchymal stem cells attached to the bottom surface to the microscope 37 to determine the degree of cell proliferation. Note that the culture containers 2 of the same specimen may be placed on the tray 27, or the culture containers 2 of different specimens may be mixed. In addition, the culture container 2 of the same specimen may be placed on the mounting table 41, or the culture containers 2 of different specimens may be mixed.
Alternatively, it may be automatically determined whether the degree of cell proliferation is automatically determined and the process proceeds to the next step, or whether another cycle culture step is performed.

このようにして、本実施形態に係る自動培養装置２１により、患者から採取した骨髄液から十分な細胞数の間葉系幹細胞を自動的に培養することが可能となる。
なお、十分な間葉系幹細胞が得られた後には、培養容器２内にリン酸カルシウムのような生体組織補填材およびデキサメタゾンのような分化誘導因子を投入して、再度培養工程を継続することにより、生体の欠損部に補填可能な、生体組織補填体を製造することにしてもよい。
また、培養室２４は、ＣＯ２インキュベータ、マルチガスインキュベータ、インキュベータ、または保冷庫等のように、培養に利用されるものあるいはその組合せで構成されていてもよい。 In this manner, the automatic culture apparatus 21 according to the present embodiment can automatically culture mesenchymal stem cells having a sufficient number of cells from bone marrow fluid collected from a patient.
In addition, after sufficient mesenchymal stem cells are obtained, a biological tissue filling material such as calcium phosphate and a differentiation inducing factor such as dexamethasone are introduced into the culture vessel 2, and the culture process is continued again. You may decide to manufacture the biological tissue filling body which can be compensated for the defect | deletion part of a biological body.
In addition, the culture chamber 24 may be configured by one used for culture, or a combination thereof, such as a CO 2 incubator, a multi-gas incubator, an incubator, or a refrigerator.

また、本実施形態に係る培養処理装置２０によれば、給排ロボット３０に設けた液体給排装置１２の作動により、ピペッティング動作を行い、培地を供給しあるいは、廃培地を吸引排出する際に、他のノズル３，３′が下向きにならないように配置するので、予期しない液体が液だれとなって滴下してしまうことをより確実に防止することができる。したがって、培養処理装置２０内部の環境を汚染することなく、また、クロスコンタミネーション等の発生を未然に防止することができる。   Further, according to the culture treatment apparatus 20 according to the present embodiment, when the liquid supply / discharge device 12 provided in the supply / discharge robot 30 is operated, a pipetting operation is performed, and a medium is supplied or a waste medium is aspirated and discharged. In addition, since the other nozzles 3 and 3 ′ are arranged so as not to face downward, it is possible to more reliably prevent unexpected liquid from dripping as dripping. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of cross contamination and the like without contaminating the environment inside the culture treatment apparatus 20.

また、本実施形態に係る培養処理装置２０および自動培養装置２１によれば、培養処理装置２０の第２空間Ｓ２内が、第１の区画壁５３により上部空間Ｓ２１と下部空間Ｓ２２とに区画されている。さらに、上部空間Ｓ２１には清浄な下降気流を発生させる空気清浄機５２が設けられている。そして、第１の区画壁５３には、その側壁２０ａ，２０ｂ近傍に通気口５８が設けられている。第１の区画壁５３には、通気口５８の他に種々の装置を貫通させるための貫通孔５６，５７等が形成されているが、通気口５８の流通断面積を他の貫通孔５６，５７等の流通断面積より十分に大きく確保しておくことにより、気流を通気口５８に通過させることが可能となる。   Moreover, according to the culture treatment apparatus 20 and the automatic culture apparatus 21 according to the present embodiment, the second space S2 of the culture treatment apparatus 20 is partitioned into the upper space S21 and the lower space S22 by the first partition wall 53. ing. Furthermore, an air purifier 52 that generates a clean downward airflow is provided in the upper space S21. The first partition wall 53 is provided with a vent 58 in the vicinity of the side walls 20a and 20b. The first partition wall 53 is formed with through holes 56, 57 and the like for allowing various devices to pass therethrough in addition to the vent hole 58. By ensuring a sufficiently larger flow cross-sectional area such as 57, the airflow can be passed through the vent 58.

したがって、上部空間Ｓ２１内を下降してきた清浄な気流は、第１の区画壁５３の近くで側壁２０ａ，２０ｂの方向に向かい、通気口５８を介して下部空間Ｓ２２へと流通させられる。その結果、上部空間Ｓ２１内に浮遊していた塵埃を下方に向かって押し流してきた気流が、上部空間Ｓ２１の側壁２０ａ，２０ｂ近傍の角部に滞留することがなく、スムーズに下部空間Ｓ２２へ流通させられることになる。   Therefore, the clean airflow descending in the upper space S21 is directed toward the side walls 20a and 20b near the first partition wall 53 and is circulated to the lower space S22 via the vent hole 58. As a result, the airflow that has swept the dust floating in the upper space S21 downward does not stay in the corners in the vicinity of the side walls 20a, 20b of the upper space S21, and smoothly flows to the lower space S22. Will be allowed to.

さらに、本実施形態に係る培養処理装置２０および自動培養装置２１によれば、蓋体２ｂを開かれた状態の培養容器２が移動させられる上部空間Ｓ２１には、培養容器２の移動に必要な載置台４１、顕微鏡３７のＸＹテーブル３７ａ、培養容器２の上部開口からアクセスすることが必要な給排ロボット３０、分注ロボット３３の電動ピペット３２、顕微鏡３７の光源部分等のみが配置され、その他の機構部は下部空間Ｓ２２に配置されている。したがって、上部空間Ｓ２１における塵埃の発生が最小限に抑えられ、培養容器２内への塵埃の混入の可能性が低減されることになる。   Furthermore, according to the culture treatment apparatus 20 and the automatic culture apparatus 21 according to the present embodiment, it is necessary for the movement of the culture container 2 in the upper space S21 in which the culture container 2 with the lid 2b opened is moved. Only the mounting table 41, the XY table 37a of the microscope 37, the supply / discharge robot 30 that needs to be accessed from the upper opening of the culture vessel 2, the electric pipette 32 of the dispensing robot 33, the light source portion of the microscope 37, etc. are arranged. The mechanism part is arranged in the lower space S22. Therefore, the generation of dust in the upper space S21 is minimized, and the possibility of dust being mixed into the culture vessel 2 is reduced.

また、特に、塵埃を発生する可能性の高い装置、例えば、遠心分離機３１、廃棄容器５９、排気ファン６１等は、下部空間Ｓ２２の内、さらに第２の区画壁５４によって区画された最下位の空間Ｓ２２２内に配置されているので、そこで発生した塵埃が上部空間Ｓ２１に流入することはない。さらに、空間Ｓ２２２内の空気は排気ファン６１によって吸引され、ＨＥＰＡフィルタ６２によって塵埃を除去された後に培養処理装置２０の外部に放出される。したがって、上部空間Ｓ２１の清浄度は、極めて高い清浄度に維持されることになる。   In particular, devices that are likely to generate dust, such as the centrifugal separator 31, the disposal container 59, the exhaust fan 61, etc., are the lowest in the lower space S <b> 22 divided by the second partition wall 54. The dust generated in the space S222 does not flow into the upper space S21. Further, the air in the space S222 is sucked by the exhaust fan 61, and after dust is removed by the HEPA filter 62, the air is discharged to the outside of the culture treatment apparatus 20. Therefore, the cleanliness of the upper space S21 is maintained at a very high cleanliness.

また、第２の区画壁５４にも、側壁２０ａ，２０ｂに沿って通気口６３が設けられているので、上部空間Ｓ２１から流入した塵埃を含む気流が、空間Ｓ２２１内に広がることなく、スムーズに空間Ｓ２２２に向けて流通させられることになる。   In addition, since the second partition wall 54 is also provided with the vent holes 63 along the side walls 20a and 20b, the air flow including dust flowing in from the upper space S21 does not spread into the space S221 smoothly. It will be distributed toward the space S222.

さらに、培地や細胞が付着した使用済みのチップ３４を収容した廃棄容器５９は、着脱可能であり、必要によりまたは定期的に交換することで、下部空間Ｓ２２の清浄度をも高い状態に回復することができる。さらに、廃棄容器５９への廃棄の際に使用済みのチップ３４を通過させるダクト６０も、必要によりまたは定期的に取り外して、交換あるいは清掃することで、清浄度の向上に寄与することができる。   Furthermore, the waste container 59 containing the used chip 34 to which the medium and cells are attached is detachable, and the cleanliness of the lower space S22 is restored to a high level by replacing it as necessary or periodically. be able to. Furthermore, the duct 60 through which the used chip 34 passes when being discarded into the disposal container 59 can be removed or replaced or cleaned as necessary or periodically, thereby contributing to improvement in cleanliness.

さらに、本実施形態に係る自動培養装置２１は、搬送ロボット２５の設置されている中央空間Ｓ１２の上部に、空気清浄部２６を備えているので、搬送ロボット２５の存在する中央空間Ｓ１２内も常に清浄度が維持されている。したがって、培養室２４の扉２４ａが開かれたときにも、培養室２４内に塵埃が流入することを最小限に抑えることが可能となる。
したがって、本実施形態に係る自動培養装置２１によれば、培養中の細胞が塵埃等によって汚染される可能性を低減し、健全な細胞を培養することができるという効果がある。 Furthermore, since the automatic culture apparatus 21 according to the present embodiment includes the air cleaning unit 26 above the central space S12 where the transfer robot 25 is installed, the automatic culture apparatus 21 is always in the central space S12 where the transfer robot 25 exists. Cleanliness is maintained. Accordingly, even when the door 24a of the culture chamber 24 is opened, it is possible to minimize the inflow of dust into the culture chamber 24.
Therefore, according to the automatic culture apparatus 21 according to the present embodiment, it is possible to reduce the possibility that cells in culture are contaminated with dust and the like, and it is possible to culture healthy cells.

なお、この発明は、上記実施形態に示した構成に限定されるものではない。すなわち、培養室２４の形状や数、搬送ロボット２５、給排ロボット３０および分注ロボット３３の形態や数、各種装置の形態や数等は、何ら限定されることなく、適用条件に合わせて任意に設定することができる。   In addition, this invention is not limited to the structure shown in the said embodiment. That is, the shape and number of the culture chambers 24, the form and number of the transfer robot 25, the supply / discharge robot 30 and the dispensing robot 33, the form and number of various devices, etc. are not limited at all and can be arbitrarily set according to the application conditions. Can be set to

また、成長因子としては、サイトカインの他に、例えば、濃縮血小板、ＢＭＰ、ＥＧＦ、ＦＧＦ、ＴＧＦ−β、ＩＧＦ、ＰＤＧＦ、ＶＥＧＦ、ＨＧＦやこれらを複合させたもの等の成長に寄与する物質を採用することにしてもよい。また、抗生剤としては、ペニシリン系抗生物質の他、セフェム系、マクロライド系、テトラサイクリン系、ホスホマイシン系、アミノグリコシド系、ニューキノロン系等任意の抗生物質を採用することができる。
なお、本発明に係る自動培養装置は、骨髄の間葉系幹細胞の培養に限定されるものではない。生体の種々の組織から採取された細胞や、樹立された細胞ラインを培養してもよい。 As growth factors, in addition to cytokines, for example, substances that contribute to growth such as concentrated platelets, BMP, EGF, FGF, TGF-β, IGF, PDGF, VEGF, HGF, and combinations thereof are employed. You may decide to do it. In addition to penicillin antibiotics, any antibiotics such as cephem, macrolide, tetracycline, fosfomycin, aminoglycoside, and new quinolone can be employed as the antibiotic.
The automatic culture apparatus according to the present invention is not limited to the culture of bone marrow mesenchymal stem cells. You may culture the cell extract | collected from the various structure | tissue of the biological body, and the established cell line.

また、生体組織補填材としては、リン酸カルシウムに代えて、生体組織に親和性のある材料であれば任意のものでよく、生体吸収性の材料であればさらに好ましい。特に、生体適合性を有する多孔性のセラミックスや、コラーゲン、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ヒアルロン酸、またはこれらの組合せを用いてもよい。また、チタンの様な金属であってもよい。また、生体組織補填材は、顆粒状でもブロック状でもよい。   Moreover, as a biological tissue filling material, instead of calcium phosphate, any material may be used as long as it is a material having an affinity for biological tissue. In particular, porous ceramics having biocompatibility, collagen, polylactic acid, polyglycolic acid, hyaluronic acid, or a combination thereof may be used. Further, a metal such as titanium may be used. The biological tissue filling material may be granular or block-shaped.

本発明の第１の実施形態に係る液体給排装置を模式的に示す全体構成図である。1 is an overall configuration diagram schematically showing a liquid supply / discharge device according to a first embodiment of the present invention. 図１の液体給排装置の回転ヘッドを示す正面図である。It is a front view which shows the rotary head of the liquid supply / discharge device of FIG. 本発明の第２の実施形態に係る液体給排装置を模式的に示す全体構成図である。It is a whole block diagram which shows typically the liquid supply / discharge apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 図３の液体給排装置の回転ヘッドの動作を説明する正面図である。It is a front view explaining operation | movement of the rotary head of the liquid supply / discharge device of FIG. 本発明の第３の実施形態に係る液体給排装置を模式的に示す全体構成図である。It is a whole block diagram which shows typically the liquid supply / discharge device which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 図５の液体給排装置の回転ヘッドの動作を説明する正面図である。It is a front view explaining operation | movement of the rotary head of the liquid supply / discharge device of FIG. 本発明の一実施形態に係る培養処理装置およびこれを適用する自動培養装置を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the culture treatment apparatus which concerns on one Embodiment of this invention, and the automatic culture apparatus to which this is applied. 図７の自動培養装置の第１空間を概略的に示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows roughly the 1st space of the automatic culture apparatus of FIG. 図７の自動培養装置の第１空間を概略的に示す平面図である。It is a top view which shows roughly the 1st space of the automatic culture apparatus of FIG. 図７の自動培養装置において用いられる培養容器の一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of the culture container used in the automatic culture apparatus of FIG. 図７の自動培養装置の培養処理装置の第１の区画壁を除去して第２の区画壁上の装置を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the apparatus on a 2nd division wall by removing the 1st division wall of the culture processing apparatus of the automatic culture apparatus of FIG. 図７の自動培養装置の培養処理装置の第１および第２の区画壁を除去して最下位の空間内に設置された装置を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the apparatus which removed the 1st and 2nd division wall of the culture processing apparatus of the automatic culture apparatus of FIG. 7, and was installed in the lowest space. 図７の自動培養装置の培養処理装置の廃棄容器に接続するダクトの取付構造例を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the attachment structural example of the duct connected to the waste container of the culture processing apparatus of the automatic culture apparatus of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

Ａ，Ｂ 液体
１，１１，１２ 液体給排装置
２ 培養容器
３，３′ ノズル
９ ヘッド部（回転ヘッド）
１０ モータ（ノズル移動機構）
２０ 培養処理装置 A, B Liquid 1, 11, 12 Liquid supply / discharge device 2 Culture vessel 3, 3 'Nozzle 9 Head (rotating head)
10 Motor (nozzle moving mechanism)
20 Culture treatment equipment

Claims (4)

培養容器の上部開口を介して培養容器内部に貯留される液体を供給または吸引するノズルを備えるとともに、
液体の供給または吸引時にノズルの先端開口を下向きに配置する給排位置と、液体の供給および吸引を行わない時に前記先端開口を上向きに配置する待機位置との間でノズルを移動させるノズル移動機構を備える液体給排装置。 With a nozzle for supplying or sucking liquid stored in the culture container through the upper opening of the culture container,
A nozzle moving mechanism that moves the nozzle between a supply / discharge position where the nozzle tip opening is arranged downward during supply or suction of liquid and a standby position where the nozzle opening is arranged upward when liquid supply and suction are not performed A liquid supply / discharge device comprising: 前記ノズル移動機構が、略水平な軸線回りに回転可能な回転ヘッドを備え、
前記ノズルが、前記回転ヘッドに、半径方向外方を向けて固定されている請求項１に記載の液体給排装置。 The nozzle moving mechanism includes a rotary head that is rotatable about a substantially horizontal axis,
The liquid supply / discharge device according to claim 1, wherein the nozzle is fixed to the rotary head facing outward in a radial direction. 前記ノズルが複数備えられ、各ノズルが９０°より大きな間隔をあけて回転ヘッドに固定されている請求項２に記載の液体給排装置。   The liquid supply / discharge device according to claim 2, wherein a plurality of the nozzles are provided, and each nozzle is fixed to the rotary head with an interval larger than 90 °. 請求項１から請求項３のいずれかに記載の液体給排装置を備える培養処理装置。   A culture treatment apparatus comprising the liquid supply / discharge device according to any one of claims 1 to 3.
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